Yếu tố phiên mã Golden 2 và QTL điều khiển tính kháng bệnh lùn sọc đen cây lúa

 Yếu tố phiên mã Golden 2 và QTL điều khiển tính kháng bệnh lùn sọc đen cây lúa

Nguồn: Xuejuan Li, Feng Lin, Chenyang Li, Linlin Du, Zhiyang Liu, Wenjuan Shi, Jianying Lv, Xiaoyan Cao, Ying Lan, Yongjian Fan, Yijun Zhou & Tong Zhou. 2022.  Golden 2-like transcription factor contributes to the major QTL against rice black-streaked dwarf virus disease. Theoretical and Applied Genetics December 2022; vol. 135: 4233–4243

 

Hình: Triệu chứng của bệnh Southern rice black-streaked dwarf virus (SRBSDV).

 

Một QTL chủ lực đã được phân lập trên nhiễm sắc thể 6 của giống lúa Wuke; người ta tìm hiểu khả năng biểu hiện mạnh mẽ (overexpression) của QTL và thực hiện đột biến knockdown để xác định được gen OsGLK1 – gen ứng cử viên của cây lúa điều khiển tính kháng bệnh SRBSDV (Rice black-streaked dwarf virus): bệnh lùn sọc đen do siêu vi.

 

Bệnh SRBSDV là một trong những bệnh siêu vi gậy thiệt hại năng suất lúa trầm trọng ở Trung Quốc và Đông Á. Tiến bộ trong các chương trình cải tiến giống lúa cao sản kháng bệnh SRBSDV rất hạn chế do thiếu kiến thức về các gen đích có chức năng. Trong nghiên cứu này, người ta tìm ra một QTL chủ lực đối với RBSDV (rice black-streaked dwarf virus) độc lập với gen kháng “rầy nâu” SBPH (small brown planthopper) trên nhiễm sắc thể 6, kích thước phân tử của quãng chứa gen đích là 1.8 Mb; thống qua kết quả phân tích quần thể con lai F2:3 của tổ hợp lai có nguồn giống lúa kháng bệnh “Wuke”. Những phân tử transcripts biểu trưng của gen có trong vùng đích này được người ta phân tích. Ba gen biểu hiện biến thiên về chuỗi trình tự amino acid trong những domains có chức năng rõ ràng được sàng lọc phục vụ cho chuyển nạp gen (transformation). Các thí nghiệm minh chứng khả năng biểu hện gen mạnh mẽ (overexpression) cho thấy có một gen biểu hiện tính kháng được tăng cường có ý nghĩa thống kê sinh học so với đối chứng. Gen này mã hóa protein có domain Myb và yếu tố phiên mã mang tên Golden 2-like1 (viết tắt là GLK1). Bên cạnh đó, gen đột biến bằng kỹ thuật knockdown OsGLK1 có trong các dòng lúa được người ta nghiên cứu. Khả năng kháng bệnh giảm xuống đáng kể không có gen này so sánh với đối chứng (wild type). Tổng hợp lại, cả kết quả overexpression và knockdown đều khẳng định mạnh mẽ rằng gen OsGLK1 có vai trò quan trọng đối với tính kháng bệnh RBSDV và góp phần vào hình thành nên QTL chủ lực (major QTL) nói trên. Nghiên cứu vạch ra con đường minh chứng cơ chế phân tử về tính kháng bệnh RBSDVD và cung cấp những chỉ thị phân tử hữu ích gắn với gen đích OsGLK1 phục vụ chiến lược MAS có hiệu quả.

 

Xem https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-022-04214-9